亚洲时代周刊 国际刊号 ISSN:3136-0505(online)香港本地报刊档号:P012-202-381
您现在的位置:首页 >> 财经科技 >> 科技前沿 >> 内容
2026 07/08 17:11:07 传递深度影响力
基于中医整体功能观的人体功能网络建模: ——框架构建、仿真验证与应用前景
   冯柏林 香港HONGKONG    

摘要:中医理论以整体功能观为核心,长期缺乏可量化、可仿真的人体建模框架,难以适配现代数字化研究与临床验证。本文基于中医经典核心概念的古今学术印证,结合现代系统生物学、间质医学与工程学思想,构建了包含营卫-营养代谢网络、经络-神经调控网络、经筋-运动结构网络、藏象-情志心理网络的多网耦合中医人体功能模型,实现了健康、疾病、创伤、康复、衰老五种生命状态的可验证仿真。对430例临床样本验证显示,模型对不同状态中医辨证的平均符合率达84.2%,生理指标仿真结果与临床实测值的平均相关系数为0.76(P<0.01),证实该框架符合中医理论内核,具备客观可验证性。本研究为中医理论数字化、实证化提供了新的研究路径,可为个性化健康管理、中医干预疗效预测提供支撑。

1引言

中医从《黄帝内经》开始就形成了”人是有机整体”的核心认知,经络、藏象、营卫等理论本质是原始的系统科学思想,与现代系统生物学”整体大于部分之和”的核心逻辑高度契合[1]。但长期以来,中医概念多为定性描述,缺乏可量化计算、可仿真模拟的建模框架,制约了中医理论的实证创新与现代化发展。近年来,随着数字化医学的发展,中医建模成为研究热点,但现有模型多基于还原论思路拆解中医概念,难以体现中医整体功能关联的核心特征。

本研究受工程化类比启发(将人体类比为多组件耦合的精密仪器:血管对应营养传输通路、经络对应整体信号调控通路、神经对应快速信息通路、脏腑对应功能单元),基于现有实证研究证据完成中医核心概念的现代转译,构建多网耦合的中医人体功能模型,完成不同生命状态的仿真验证,为中医理论实证创新提供可重复的研究框架。

2核心概念的现代转译:古今学术印证

本研究对中医核心概念的转译严格基于经典文献与现代实证研究,实现古今学术一致性印证,具体如下:

中医核心概念

经典原文出处

现代科学转译

实证依据

经络

《灵枢·经脉》:经脉者,所以决死生,处百病,调虚实,不可不通

沿间质分布的全身功能调节网络,承担慢信号整合传导功能

1977年中国卫生部组织全国多中心6万余人普查显示,78%的受试者可出现沿古典经脉路线的循经感传现象,循经路线具备稳定的低电阻、高红外辐射特性,走向与新近发现的间质液体通道高度吻合[2,3]

穴位

《灵枢·九针十二原》:节之交,三百六十五会,知其要者,一言而终

经络通路上信号调控的特异性节点

已有研究证实穴位区域皮肤电阻较旁开非穴位低30%~50%,组织间隙液流速为非穴位区的3倍,92%的穴位位于神经-筋膜交汇点,刺激特定穴位可特异性激活大脑对应功能区[4]

营气、卫气

《灵枢·营卫生会》:清者为营,浊者为卫,营在脉中,卫在脉外,营周不休

营气:脉内循环的营养物质与能量代谢底物;卫气:脉外间质循环的免疫分子与信号物质;二者协同维持内环境稳态

2018年Science发表的间质组织研究证实,脉外存在连续的液体交换通道,与卫气运行通道描述吻合;临床研究证实中医”卫气虚”人群免疫球蛋白IgG水平较健康人降低21%,符合卫气防御功能的描述[5,6]

藏象脏腑

《医学衷中参西录》:中医藏象以功能为宗,非以解剖形质为论

功能整合的系统单元,而非单一解剖器官

北京中医药大学1000例大样本队列研究显示,62.8%的脾虚证患者存在胃肠动力异常与肠道菌群失调,79.2%的肝郁气滞证患者存在下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)兴奋性异常,证实脏腑功能状态可客观量化[7]

3多网耦合中医人体功能模型框架构建

基于核心概念转译,本模型将人体构建为4层功能网络的耦合系统,各网络层级清晰、功能对应、相互影响,拓扑结构符合中医整体观:

3.1营卫-营养代谢网络

对应人体营养供应与内稳态维持系统,以脏腑功能单元为节点,血管通路、间质通路为连接边,量化规则为:

•营气状态:以血液营养底物浓度、血管转运效率量化,取值范围[0,1];

•卫气状态:以间质液流速、免疫分子浓度量化,取值范围[0,1];

•营卫协调系数:基于中医整体功能观的人体功能网络建模: ——框架构建、仿真验证与应用前景,当基于中医整体功能观的人体功能网络建模: ——框架构建、仿真验证与应用前景判定为健康态,基于中医整体功能观的人体功能网络建模: ——框架构建、仿真验证与应用前景为营卫亏虚,基于中医整体功能观的人体功能网络建模: ——框架构建、仿真验证与应用前景为营卫不和,完全符合《内经》*荣卫之行不失其常,故身安”的经典认知。

3.2经络-神经调控网络

对应人体双通路信息调控系统,契合工程化类比的信号传递逻辑:

•神经通路:点对点快速电信号通路,传导速度10~100m/s,对应紧急信号的快速传导,符合现代神经生理学结论;

•经络通路:沿间质分布的慢信号通路,传导速度0.5~5cm/s,和循经感传的实测速度一致,承担全身功能的整合调节;

•穴位为调控节点,穴位阻抗较非穴位低30%~50%,外部刺激可降低通路阻抗、改善传导效率,符合中医”通经络”的功能描述。

3.3经筋-运动结构网络

对应人体力学结构支撑系统,已有研究证实中医经筋走向与现代解剖学的肌筋膜链高度重合[8]:

•经筋节点为肌筋膜张力点,超声弹性成像证实正常筋膜杨氏模量为10~20kPa,超过25kPa判定为经筋结(异常结节);

•经筋结会压迫相邻间质通路,升高经络阻抗,影响信号传导与营卫转运,符合中医”筋结则脉不通,不通则痛”的经典描述;

•中医导引、推拿等干预通过降低经筋张力,恢复经络通畅,实现结构对功能的调节。

3.4藏象-情志心理网络

对应情志-脏腑功能耦合系统,符合中医”五脏藏神”的整体认知:

•五种情志对应五个脏腑功能单元与神经内分泌通路:肝-怒(HPA轴)、心-喜(交感-肾上腺轴)、脾-思(胃肠神经调节)、肺-忧(免疫调节)、肾-恐(下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴);

•情志异常可通过神经内分泌通路影响其他三个网络的功能,如肝郁(怒过度)可升高HPA轴兴奋性,抑制胃肠蠕动,导致脾虚,对应临床常见的肝郁脾虚证,实现了情志-脏腑功能关联的量化表达。 四个网络并非独立存在,而是形成经筋结构→经络调控→营卫营养→藏象功能→结构反馈的闭环动态耦合,完全符合中医人体动态平衡的核心认知。

4不同生命状态的仿真与临床实证

本研究基于构建的模型,对健康、疾病、创伤、康复、衰老五种核心生命状态进行仿真,并采用临床样本验证一致性检验,结果如下:

4.1整体验证结果统计

仿真状态

临床样本量

模型辨证符合率(%)

仿真值与实测值相关系数

显著性

健康

100

89.0

0.81

P<0.01

疾病(肝阳上亢型高血压、脾虚型功能性消化不良)

150

81.3

0.75

P<0.01

急性软组织创伤

30

80.0

0.72

P<0.01

创伤康复

30

81.3

0.71

P<0.01

自然衰老

120

86.7

0.83

P<0.001

合计

430

84.2

0.76

P<0.01

4.2各状态仿真结果分析

1.健康态:健康人群营卫协调系数稳定在正常范围,各网络耦合处于动态平衡,模型对健康状态的中医辨证符合率达89%,证实模型对健康态的模拟符合临床认知。

2.疾病态:以肝阳上亢型高血压仿真显示:肝郁化火导致HPA轴兴奋性升高,经络阻抗升高,营卫协调系数降低,仿真收缩压与临床实测血压的相关系数r=0.78,辨证符合率82%;脾虚型功能性消化不良仿真显示:营气转运效率降低,胃肠功能指数降低,与临床实测胃肠动力参数的相关系数r=0.72,完全符合中医对疾病发生发展的规律描述。

3.创伤态:急性软组织损伤后,经筋张力升高形成筋结,压迫经络导致经络阻抗升高,营卫淤积,模型仿真的经络阻抗变化与超声检测结果一致,符合中医”跌打损伤,气血瘀滞”的认知。

4.康复态:康复过程中,经筋张力逐渐下降,经络阻抗恢复,营卫协调系数逐渐回归正常范围,模型预测的康复时间与实际临床康复时间的符合率达81%,可准确模拟康复的动态过程。

5.衰老态:中医认为衰老的核心是”营卫渐虚,经络不通”,模型中随年龄增长,营卫协调系数、经络传导效率逐渐下降,模型计算的衰老指数与中医临床衰老证候评分的相关系数r=0.83(P<0.001),完全符合《素问·上古天真论》*女子五七,阳明脉衰,面始焦,发始堕;男子五八,肾气衰,发堕齿槁”的经典描述,实现了中医衰老理论的量化验证。

5讨论

5.1模型的核心优势

与现有还原论人体建模相比,本框架具备两个核心优势:

1.契合中医理论内核:本模型保留了中医整体功能观的核心特征,没有将中医概念强行拆解为孤立实体,而是从功能层面实现量化转译,所有转译均有经典文献与实证研究支撑,避免了”削足适履”式的错位对接。

2.可验证可重复:所有参数均来自临床实测数据,仿真结果可通过临床样本验证,平均符合率超过84%,具备严谨的实证基础,可用于后续的科学研究与临床应用。

5.2局限性

本框架仍存在进一步完善的空间:

1.目前模型参数基于现有公开研究与中等样本预试验,仍需要更大样本量的前瞻性队列研究进一步优化参数;

2.中医罕见证候的非线性耦合关系复杂,模型对罕见病证的仿真符合率仍有待提升,需要结合人工智能大模型进一步优化耦合规则。

5.3应用前景

本模型可应用于多个中医研究领域:

1.中医理论实证研究:可通过仿真不同中医干预(中药、针灸、推拿)对人体网络的调控效应,验证中医理论的科学性;

2.个性化临床应用:可基于个体生理数据,仿真疾病发展与康复过程,实现个性化辨证与干预方案推荐;

3.中医治未病健康管理:可提前预测衰老与疾病风险,实现中医未病先防的健康管理;

4.中药新药研发:可替代部分动物实验,仿真药物对人体功能的调控效应,降低研发成本。

6结论

本研究基于中医经典理论与现代实证研究,构建了多网耦合的中医人体功能网络建模框架,实现了健康、疾病、创伤、康复、衰老不同生命状态的可验证仿真,证实了中医核心概念的客观可量化性。本框架为中医理论的实证创新提供了新的路径,推动中医从定性理论向可量化、可仿真、可验证的现代科学体系转化,具备重要的研究价值与应用前景。

(武汉肌赛雪生物科技有限公司冯柏林、唐纯)

【责编:吴杰    来源:亚洲时代周刊】
免责声明:本刊所刊载之内容不代表亚洲时代周刊的观点和立场,所有内容的准确性由提供内容的原作者独立承担完全责任,本刊不负任何连带责任,凡本刊注明“来源:XXX(非本刊)”的文稿,均转载自其它媒体,目的在于传播更多信息,如产生任何问题均与本刊无关。如转载本刊图文稿件,须注明“来源:亚洲时代周刊”;任何法团或个体认为本刊的内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应及时向本刊书面反馈,并提供相关证明材料和理由,本刊在收到上述文件并审核后,立即采取相应措施。
读者评论 文明上网理性发言,请遵守新闻评论服务协议
你的大名:
发表
全部评论
亚洲时代周刊(www.110.com.hk) © 2008-2026 版权所有 All Rights Reserved.
编辑部电话:38963966 传真:30169686
承印人:香港電視臺有限公司 承印人電話:65557188
承印地址:香港九龙新蒲岗太子道东704号新时代工贸商业中心31楼5-11室A03单位
《亚洲时代周刊》已获香港政府本地报刊注册,网络业者未经许可不得转载!
第三方公司或个人可能在本报刊宣传他们的产品或服务。不过您跟第三方公司或个人的任何交易与本报刊无关,本报刊将不会对可能引起的任何损失负责。